| 研究課題/領域番号 |
17656074
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| 研究種目 |
萌芽研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
富村 寿夫 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教授 (70136563)
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| 研究分担者 |
山城 光 九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (70239995)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 接合 / 動摩擦 / 熱工学 / 材料加工・処理 / 塑性流動 |
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| 研究概要 |
平成18年度は、前年度の研究成果をもとに、実験および対応する系に関する数値解析を実施し、これまでに明らかにされていなかった数多くの有用な知見を得ることができた。
実験では、接合材料として、アルミニウム合金A7075、銅、ステンレス鋼SUS304、工業用純アルミニウムA1100、ニッケルを使用した。また、回転ツールはMo系溶解ハイス製であり、その先端形状を半径95mmおよび75mmの球面状に加工した。実験前後には、粗さ測定器により、ツール先端部と材料表面の粗さと形状の測定を行った。数値解析に関しては、Excelの表計算機能を応用した視覚支援型の新しいシミュレーション手法を開発し、ネットワーク法を適用した一連の数値解析を行った。以上の結果、スポット摩擦攪拌接合法の熱的最適化において重要な有効動摩擦係数に関して、以下の知見が得られた。
1.アルミニウム合金A7075の有効動摩擦係数は、第一近似として0.20〜0.30程度である。この場合、回転ツールの周辺部に接合材料A7075の付着が確認された。
2.銅の有効動摩擦係数は、第一近似として0.30〜0.40程度である。この場合、回転ツールへの接合材料の付着は見られず、材料表面にはクレーター状の痕跡が確認された。
3.ステンレス鋼SUS304の有効動摩擦係数は、第一近似として0.30〜0.50程度である。この場合、A7075と異なり、回転ツールの中心部に接合材料SUS304の付着が確認された。
4.工業用純アルミニウムA1100の有効動摩擦係数は、第一近似として1.0程度である。
5.ニッケルの有効動摩擦係数は、第一近似として0.90程度である。
6.本実験条件下では、有効動摩擦係数に及ぼす回転ツールの回転数、先端形状および押し付け荷重の影響はほとんど見られない。
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